AB5型稀土储氢合金冶炼废渣回收利用的研究

摘要

针对AB5型稀土储氢合金冶炼废渣，本课题开展了以火法冶金技术为基础的回收利用研究工作，研究了三种不同的回收方法。
　　方法（一）采用水热酸溶-还原扩散－电弧熔炼法回收RE-Ni-Co合金和稀土氧化物。废渣粉首先水热酸溶法分离其中的部分稀土氧化物，得到的合金富集物配加金属钙粒还原扩散法将其中剩余的稀土氧化物转化为AB5型合金，还原扩散得到的合金粉采用电弧熔炼得到RE-Ni-Co合金。分离的稀土氧化物纯度达99％以上，可用作制取稀土金属的原料，回收的合金杂质含量低，可作为基础原料用于熔炼AB5型稀土储氢合金，实现了稀土储氢合金冶炼废渣的循环利用。
　　方法（二）采用H2/H2O选择性氧化－渣金熔分法回收Ni-Co合金和稀土氧化物渣。废渣粉在800～900℃下，H2/H2O气氛中进行选择性氧化处理，使其中 RE、Al、Mn等活性金属元素转化为氧化态，而相对惰性的元素 Ni、Co为单质态。在选择性氧化处理后的物料中配加 SiO2、Al2O3等造渣剂，混合混匀后，在1550～1600℃渣金熔分，最终得到Ni-Co合金和REO-SiO2-Al2O3-MnO2渣。回收的Ni-Co合金纯度高，可作为基础原料用于熔炼AB5型稀土储氢合金；稀土渣中稀土氧化物含量44.15％，具有很高的再利用价值。
　　方法（三）采用直接还原/氧化－渣金熔分法回收Fe-Ni-Co合金和稀土氧化物渣。将废渣粉以一定质量比配加到铁精矿粉中，进行反应罐直接还原/氧化。当铁精矿粉与废渣的质量比为100：25时，在1120℃下，保温1.5h。在此过程中，物料中氧化铁还原为单质态，Ni、Co保持单质态，RE、Al、Mn等活性金属元素转化为氧化态，得到的海绵铁渣金熔分，其中单质态的元素形成 Fe-Ni-Co合金，稀土氧化物与铁精矿中的脉石形成REO-SiO2-Al2O3-MnO2渣。Ni和Co的回收率达到99%以上。Fe-Ni-Co合金可作为冶炼特种钢的原料；渣中稀土氧化物含量48.27％，具有很高的再利用价值。
　　本论文的研究工作提供了三种回收利用储氢合金冶炼废渣的方法，为废渣回收利用产业化提供了基础信息和理论依据，具有重要的应用前景。

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引 言

1文献综述

1.1稀土储氢合金的概述

1.2稀土储氢合金的生产

1.3稀土储氢合金的应用

1.4储氢电池合金废料回收的相关研究

1.5还原扩散法的研究状况

2 选题的目的和意义

3实验研究

3.1 废渣料的元素组成及其赋存状态分析

3.2水热酸溶-还原扩散-电弧熔炼实验部分

3.3 H2/H2O选择性氧化－渣金熔分实验部分

3.4 直接还原/氧化-渣金熔分实验部分

结 论

参考文献

在学研究成果

致谢